組み込み残り

46問 • 2年前

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問題一覧

フィードバックの１つでコントローラ（C）として、最も一般的に利用されている手法

PID制御

目標値と現在の誤差に比例して制御量を調整する誤差に応じて直接的に制御量を与えるため、安定性と応答性を改善する。ただし、定常偏差が残ることがある。（バネをイメージ）

比例制御

誤差の積分値に比例して制御量を調整する定常偏差を除去し、システムの定常状態での正確な追従を実現する。ただし、積分の影響で応答性が低下し、過度の積分効果により不安定になる可能性がある。

積分制御

誤差の変化率に比例して制御量を調整する急激な誤差の変化に対して迅速な制御応答を提供、外乱を抑制、オーバーシュートや振動を抑制。ただしノイズの増幅や応答の不安定化のリスクがある。

微分制御

フィードバックによって制御量の値と目標値とを比較し，それらを一致させるように訂正動作を行う制御

フィードバック制御

センサによるフィードバックを行わずに、制御量が目標値になるように操作量を決めて行う制御（例１）ピッチャーがボールを投げるとき、目標のコースになるように、筋肉を動かす。　例２洗濯物の量や素材に基づいて事前にモードを選択し、あとはそのパターンで動作

フィードフォワード制御

もし制御対象のモデルがあれば ①目標値に合わせて、必要な操作量がおおよそ計算できる（FF制御）。 ②FB制御も所望の性能に合うように設計できる。

FF＋FB制御

制御対象（プラント）の数学（orデータからの学習）モデルが求まると ① モデルから、適切なフィードフォワードを求められる。 ② 理論的にFB系の設計ができる。⇒制御理論

モデルベース制御

（FF＋FBの設計理論）未来の目標値と予測値が一致するような入力を毎ステップ毎に求める

モデル予測制御

信号を周波数成分に分解

フーリエ解析

コンデンサやコイルなど、与える電圧の周波数によって抵抗が変化大きさ（振幅）だけでなく位相（時間のずれ）も変化させる

インピーダンス

入力 I は波（振幅位相）出力 V も波（振幅位相）インピーダンスZは、大きさ（振幅）だけでなく、位相も変更の式

V＝ZI

コンデンサの式を2つこたえよ

𝑄 = 𝐶𝑉 C=ε*S/d

コンデンサにおいて電流と比較して電圧の位相はどうなる

90度遅れる

Vｃ＝Ｖ₀sinωｔ , 𝐼 = 𝐶 𝑑𝑉/dtのときIcはどうなる

C*Ｖ * d/ｄｔ sin ωｔ

カットオフ周波数は何で決まる

C,Rのパラメータ

【インダクタンスの式】電流が変化しないように電圧を発生

V = L ｄＩ /dt

自己誘導気電力が電流Iが増加するとき（＋から-）にいくとき、また減少するとき（-から＋）にいくときそれぞれ電流と同じ向きか逆向きか

逆同じ

コンデンサにおいて高周波（ωが大きい）とき、または低周波（小さい）ときハイorローインピーダンスか

ローハイ

コイルにおいて高周波（ωが大きい）とき、または低周波（小さい）ときハイorローインピーダンスか

ハイロー

Collector Emitter Base Base Emitter (NPN) Collector | (PNP) 動作速度・・・遅い駆動電力・・・大きい大電流化・・・得意電流駆動のため駆動損失が大きく、高周波化も難しい。主に小国力用途で使われている。小さなベース電流IBが流れるとその数十～数百倍のコレクタ電流ICが流れる特徴を持っており、この特徴を用いて増幅作用を行います。何トランジスタ

バイポーラトランジスタ

Drain Source Gate Gate Source (Nch) Drain (Pch) 動作速度・・・速い返動電力・・・小さい大電流化・・・苦手電圧動のため動損失が小さく、高周波動作にも適している。近年の主力デバイス。何トランジスタ

MOSFET

Collector Gate Emitter 動作速度・・・遅い返動電力・・・小さい大電流化・・・得意トランジスタとMOSFETの良いとこ取り。大電力アプリケーションの主役。高周波化が課題。

IGBT

MOSFETの１つでVgsに正の電圧をかけた時にドレインからソースに電流Idが流れる。NかPか。また電子は多いか少ないか

N多い

MOSFETの１つでVgsに負の電圧をかけた時にソースからドレインに電流Idが流れる。NかPか。また電子は多いか少ないか

P少ない

ゲートに電圧をかけると、P型半導体の電子がゲートに引き寄せられる。何が起きる

チャネルが生成

GPIOとは何か

汎用入出力

一定電圧でも、Duty比を変えることで、疑似的に任意の電圧を出力できる⇒モータの出力制御指令に利用される信号は

PWM信号

A/D変換の処理の３つを順番に答えよ

標本化量子化符号化

取り込みたいデータの周波数に比べてどのサイズの周波数で標本化しなければならない

２倍以上

サンプリング周波数の半分の周波数を、元の信号が再現可能かどうかの境界として

ナイキスト周波数

2倍以下のサンプリング周波数では元の信号を正確に再現できない（）。サンプリング周波数の半分（ナイキスト周波数）を超える高周波数の信号は、折り返されて低周波の波として計測される（誤差、ノイズとなる）。計測したい周波数よりも十分大きなサンプリング周波数で計測＋高周波ノイズを事前に除去が必要

エイリアシング

サンプリング周波数の半分（ナイキスト周波数）より、高い波は、低い周波数の誤差になるので、AD変換前に適切なアナログのローパスフィルタで信号処理して除去した上で、AD変換を行う

アンチエイリアシングフィルタ

情報処理試験（改）より０～20kHzの帯域幅のオーディオ信号をディジタル信号に変換するのに必要な最大のサンプリング周波数を標本化定理によって求めると，何Hzより大きい周波数が必要か。

40kHz

１００Hzのデータ収集帯域幅を必要とするセンサの出力信号（電圧）をＡＤコンバータによりデジタルデータとしてマイコンに取り込みたい。ただし１０ｋｈｚ付近にあるノイズを十分に除去したい。１）ＡＤ変換のサンプリング周波数として正しいものはどれか？あ）５０Hｚい）１００Hｚう）１９８Hｚえ）１０ｋＨｚ２）１）のＡＤ変換を行う際、説明のノイズを除去するのに最も適切な方法はどれか？あ）ＡＤ変換でセンサ出力信号を直接、取り込んだ後、デジタル信号処理の演算をして除去する。い）センサ出力信号に対して、カットオフ１００Hｚのローパスフィルタを通した信号をＡＤ変換に入力する。う）センサ出力信号に対して、カットオフ１０００Hｚのローパスフィルを通した信号をＡＤ変換に入力する。え）センサ出力信号に対して、カットオフ１０ｋHｚのローパスフィルタを通した信号をＡＤ変換に入力する。

えい

二つの隣り合う量子ステップ（ビット）間の差異を電圧単位で測定した量 LSBが量子化の単位となる。

最小有効ビット

０から３６０°の回転角を０から５Vで出力する角度センサの信号を入力０－５V、４bitのAD変換器で取り込む。このとき、角度センサの量子化誤差は最大何度（°）か？

22.5

T＝F×L （Fは回転方向の成分： Lと直角の成分）固定された回転軸に対して物体の回転時にはたらく力の大きさ、ねじりモーメント（回す力・ひねる力）」のこと

トルク

𝜏 = 𝐾𝜏 𝑖 𝜏モータが発生するトルク（Nm） 𝐾モータによって決まるトルク定数 𝑖流れる電流（Ａ）重要）電流に比例してトルクを発生

dcモータ

人がトルク与える⇒角加速度発生トルク＝０の時、摩擦等なければ慣性の法則で一定角速度で回り続ける 𝑇 = 𝐼 𝑑𝜔 𝑑𝑡 ω：角速度（rad/s) I: Iはなに　

慣性モーメント

車でアクセルを踏むのに合わせて、所望の発生トルク（τ）に変えたい力の制御には高い応答性が必要デジタルで制御する場合、数１０μ秒～数１００μ秒の周期クルーズコントロール（一定速度巡行）では、速度（ω）を制御したい速度偏差を入力、電流制御の目標電流を出力とするフィードバック制御・デジタルで制御する場合、数ミリ秒～数１０ミリ秒の周期ロボットなどは、各関節の角度（θ）を目標の位置にしたい。位置偏差を入力、目標速度を出力とするフィードバック制御・デジタルで制御する場合、一般に数100ミリ秒の周期それぞれモータ制御方式を答えよ

トルク制御速度制御位置制御

モータのPID制御において階層的な制御はどう言う順

電流速度位置

サーボモーターの制御の役割を担う装置

サーボアンプ

電流センサの１つでシャットと高速アンプを用いて安価でよく使われるが発熱しやすい

抵抗検出方

電流センサの１つでコアを用いてが発熱による電力なしだが面積多い。コアがないと簡単だが電力喪失おおい

磁場検出型

ロータリエンコーダとは、回転による機械的な変位をパルス信号に変換する装置はなにか「」と「」の2種類も答えよ

ロータリエンコーダインクリメンタル方式アブソリュート方式

ネットワーク期末　５１〜１００